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表面复合化学镀对贮氢合金结构和电化学性能的影响
作者:管理员    发布于:2013-09-25 14:06:03    文字:【】【】【
          合金表面处理的研究现状和发展动向,对各种表面处理方法进行了比较分析,对贮氢合金复合化学镀工艺作了比较详细的介绍。 采用表面化学镀的方法分别对AB_5型贮氢合金(LaNi_5)和AB_3型贮氢合金(LaMg_2Ni_(6.0)Mn_(3.0))进行了镀铜、镀镍和复合镀铜-镍实验。
    通过改变施镀条件,系统研究了镀液中活性离子浓度(Cu~(2+)、Ni~(2+)浓度)、镀液温度、pH值以及施镀时间对贮氢合金综合电化学性能的影响。
    研究结果发现:化学镀对AB_5型贮氢合金和AB_3型贮氢合金的影响规律基本一致,耐磨弯管镀铜能提高合金的活化性能和放电容量,但不能显著改善合金的循环稳定性;镀镍能增强合金的循环稳定性,但对合金的活化性能和放电容量的改善不如镀铜后合金的效果明显;复合镀铜-镍则克服了单独化学镀中各自的缺陷,对合金表面的耐腐蚀性能等有显著的改善,同时提高了合金的活化性能、放电容量和循环稳定性等电化学性能。
    镀覆条件(Cu~(2+)和Ni~(2+)浓度、温度、镀液pH值以及施镀时间)对贮氢合金的电化学性能有不同的影响,其中Cu~(2+)、Ni~(2+)浓度影响了Cu~(2+)、Ni~(2+)沉积速度,进而影响到镀层的表面粗糙程度;镀液温度对镀液中活性离子的包覆率影响较为显著,温度过高时反应非常剧烈,过程失去控制,双金属耐磨弯管而温度过低时活性离子几乎不沉积;施镀时间则会影响到镀层厚度,一般来说随时间的延长镀层变厚;而pH值是最为重要的影响因素,影响到了合金表面的耐蚀程度和抗粉化能力,决定了合金的循环稳定性和放电容量。
    制备的较佳的复合镀合金与未镀覆合金相比,AB_3型的LaMg_2Ni_(6.0)Mn_(3.0)初始放电容量提高了100 mAh/g,最大放电容量提高了60mAh/g,经过100次循环后容量基本上没有衰减,显著地提高了合会的循环稳定性;活化次数由原来的10次缩短为3次,明显地改善了合金的活化性能。由此可以看出复合镀后合金的综合电化学性能比未镀覆的合金有显著改善。
    运用XRD分析发现在镀铜合金中LaNi_3相和LaNi_5相是主相,此外还出现了CuNi_4O相,这可能是增加放电容量和提高合金活化性能的主要原因;在镀镍合金中出现了MgNi_2相,促进了电极表面电化学反应的顺利进行,改善合金的循环稳定性;在复合镀合金中出现的高强度的CuNi_4O相和Mg_2Ni_3O相则是引起合金活化性能和抗氧化性能增强的因素。SEM结果显示复合镀后,合金表面出现球状镀层,分布均匀,形状单一,能够阻止贮氢合金在充放电过程中的氧化-粉化脱落,有助于复合镀后合金综合电化学性能的改善。
    公司主营:双金属耐磨弯管双金属耐磨复合弯管双金属复合耐磨弯管
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